Una pantalla flexible o enrollable es una pantalla visual electrónica que es flexible por naturaleza, a diferencia de las pantallas planas tradicionales que se utilizan en la mayoría de los dispositivos electrónicos. [1] En los últimos años, numerosos fabricantes de productos electrónicos de consumo han mostrado un creciente interés por aplicar esta tecnología de pantalla en lectores electrónicos , teléfonos móviles y otros productos electrónicos de consumo . Estas pantallas se pueden enrollar como un pergamino sin que la imagen o el texto se distorsionen. [2] Las tecnologías implicadas en la construcción de una pantalla enrollable incluyen tinta electrónica , Gyricon , LCD orgánico y OLED .
E Ink ha desarrollado pantallas de papel electrónico que se pueden enrollar . En el CES 2006 , Philips mostró un prototipo de pantalla enrollable , con una pantalla capaz de retener una imagen durante varios meses sin electricidad. [1] En 2007, Philips lanzó una pantalla enrollable de 5 pulgadas y 320 x 240 píxeles basada en la tecnología electroforética de E Ink . [ cita requerida ] Se han demostrado algunas pantallas de diodos orgánicos emisores de luz flexibles . [2] La primera pantalla flexible vendida comercialmente fue un reloj de pulsera de papel electrónico . Una pantalla enrollable es una parte importante del desarrollo de la computadora enrollable .
Dado que las pantallas planas se han utilizado ampliamente durante más de 40 años, se han producido muchos cambios deseados en la tecnología de las pantallas , concentrándose en el desarrollo de un producto más liviano y delgado que fuera más fácil de transportar y almacenar. Gracias al desarrollo de pantallas enrollables en los últimos años, los científicos e ingenieros coinciden en que la tecnología de pantallas planas flexibles tiene un enorme potencial de mercado en el futuro. [3]
Los expositores enrollables se pueden utilizar en muchos lugares:
Las pantallas flexibles basadas en papel electrónico ( e-paper ) fueron las primeras pantallas flexibles que se conceptualizaron y se crearon. Si bien la idea de este tipo de pantalla no es reciente y varias empresas ya la habían intentado en el pasado, recién hace poco comenzó la producción en masa de esta tecnología para su implementación en dispositivos electrónicos de consumo.
El concepto de desarrollar una pantalla flexible fue propuesto por primera vez por Xerox PARC ( Palo Alto Research Company). En 1974, Nicholas K. Sheridon, un empleado de PARC, hizo un gran avance en la tecnología de pantallas flexibles y produjo la primera pantalla de papel electrónico flexible. Bautizada como Gyricon , esta nueva tecnología de pantalla fue diseñada para imitar las propiedades del papel , pero combinada con la capacidad de mostrar imágenes digitales dinámicas . Sheridon imaginó la llegada de oficinas sin papel y buscó aplicaciones comerciales para Gyricon. [4] En 2003, Gyricon LLC se formó como una subsidiaria directa de Xerox para comercializar la tecnología de papel electrónico desarrollada en Xerox PARC. [5] Las operaciones de Gyricon LLC duraron poco y en diciembre de 2005 Xerox cerró la empresa subsidiaria en un movimiento para centrarse en la concesión de licencias de la tecnología. [6]
En 2005, la Universidad Estatal de Arizona (ASU) inauguró una instalación de 250.000 pies cuadrados dedicada a la investigación de pantallas flexibles, denominada Centro de Pantallas Flexibles de la ASU (FDC). La ASU recibió 43,7 millones de dólares del Laboratorio de Investigación del Ejército de los EE. UU. (ARL) para el desarrollo de esta instalación de investigación en febrero de 2004. [7] Se programó una demostración pública de un prototipo del dispositivo para más adelante ese año. [8] Sin embargo, el proyecto sufrió una serie de retrasos. En diciembre de 2008, la ASU, en asociación con Hewlett Packard, mostró un prototipo de papel electrónico flexible desde el Centro de Pantallas Flexibles de la universidad. [9] HP continuó con la investigación y, en 2010, mostró otra demostración. [10] Sin embargo, debido a las limitaciones de la tecnología, HP declaró que "[nuestra empresa] en realidad no ve que estos paneles se utilicen en pantallas verdaderamente flexibles o enrollables, sino que los ve simplemente utilizándose para hacer que las pantallas sean más delgadas y livianas". [10]
Entre 2004 y 2008, la ASU desarrolló sus primeras pantallas flexibles a pequeña escala. [11] Entre 2008 y 2012, la ARL se comprometió a seguir patrocinando el Centro de Pantallas Flexibles de la ASU, que incluyó 50 millones de dólares adicionales en fondos para investigación. [11] Aunque el Ejército de los EE. UU. financia el desarrollo de la pantalla flexible de la ASU, el centro se centra en aplicaciones comerciales. [12]
Plastic Logic es una empresa que desarrolla y fabrica pantallas flexibles de plástico monocromáticas en varios tamaños basadas en su tecnología patentada de transistores orgánicos de película fina ( OTFT ). También han demostrado su capacidad para producir pantallas en color con esta tecnología, sin embargo, actualmente no son capaces de fabricarlas a gran escala. [13] [14] [15] Las pantallas se fabrican en la fábrica construida especialmente por la empresa en Dresde , Alemania , que fue la primera fábrica de este tipo en construirse, dedicada a la fabricación de gran volumen de electrónica orgánica. [16] Estas pantallas flexibles se citan como "irrompibles", porque están hechas completamente de plástico y no contienen vidrio . También son más ligeras y delgadas que las pantallas basadas en vidrio y de bajo consumo. Las aplicaciones de esta tecnología de pantalla flexible incluyen señalización, [17] [18] relojes de pulsera y dispositivos portátiles [19], así como dispositivos automotrices y móviles. [20]
En 2004, un equipo dirigido por el profesor Roel Vertegaal en el Human Media Lab de la Queen's University de Canadá desarrolló PaperWindows, [21] el primer prototipo de ordenador de papel flexible y la primera interfaz orgánica de usuario . Dado que en aquel momento no se disponía de pantallas a todo color del tamaño de una carta de EE. UU., PaperWindows implementó una forma de proyección activa de ventanas de ordenador sobre documentos de papel reales que funcionaban juntos como un solo ordenador mediante seguimiento 3D. En una conferencia para los equipos Gyricon y Human-Computer Interaction en Xerox PARC el 4 de mayo de 2007, el profesor Vertegaal presentó públicamente el término Interfaz orgánica de usuario (OUI) como un medio para describir las implicaciones de las tecnologías de pantalla no plana en las interfaces de usuario del futuro: ordenadores de papel, factores de forma flexibles para dispositivos informáticos, pero que también abarcan objetos de pantalla rígidos de cualquier forma, con pantallas envolventes similares a una piel. La conferencia se publicó un año después como parte de un número especial sobre Interfaces orgánicas de usuario [22] en las Comunicaciones de la ACM . En mayo de 2010, el Human Media Lab se asoció con el Flexible Display Center de la ASU para producir PaperPhone , [23] el primer teléfono inteligente flexible con una pantalla electroforética flexible. PaperPhone utilizaba gestos de flexión para navegar por los contenidos. Desde entonces, el Human Media Lab se ha asociado con Plastic Logic e Intel para presentar la primera tableta flexible y computadora de papel electrónico con múltiples pantallas, PaperTab, [24] en el CES 2013, y presentó el primer prototipo de teléfono inteligente flexible accionado del mundo, MorePhone [25] en abril de 2013.
Desde 2010, Sony Electronics , AU Optronics y LG Electronics han expresado interés en desarrollar pantallas de papel electrónico flexibles. [26] [27] Sin embargo, solo LG ha anunciado formalmente planes para la producción en masa de pantallas de papel electrónico flexibles. [28]
La investigación y el desarrollo de pantallas OLED flexibles comenzaron en gran medida a finales de la década de 2000 con la intención principal de implementar esta tecnología en dispositivos móviles. Sin embargo, esta tecnología ha aparecido recientemente, en una medida moderada, también en las pantallas de televisión de consumo.
Nokia conceptualizó por primera vez la aplicación de pantallas OLED flexibles en teléfonos móviles con el concepto de teléfono móvil Nokia Morph. Lanzado a la prensa en febrero de 2008, el concepto Morph fue un proyecto que Nokia había desarrollado conjuntamente con la Universidad de Cambridge . [29] Con Morph, Nokia pretendía demostrar su visión de futuros dispositivos móviles para incorporar diseños flexibles y polimórficos; permitiendo que el dispositivo cambie y se adapte a la perfección a una variedad de necesidades del usuario en varios entornos. [30] Aunque el objetivo de Morph era demostrar el potencial de la nanotecnología , fue pionero en el concepto de utilizar una pantalla de vídeo flexible en un dispositivo electrónico de consumo. [30] Nokia renovó su interés en los dispositivos móviles flexibles de nuevo en 2011 con el concepto Nokia Kinetic. [31] Nokia presentó el prototipo de teléfono flexible Kinetic en Nokia World 2011 en Londres , junto con la nueva gama de dispositivos Windows Phone 7 de Nokia . [32] El Kinetic resultó ser una gran desviación física del Morph, pero aún así incorporaba la visión de Nokia del polimorfismo en los dispositivos móviles. [31]
Sony Electronics ha expresado interés en la investigación y el desarrollo de una pantalla de video flexible desde 2005. [33] En asociación con RIKEN (el Instituto de Investigación Física y Química) , Sony prometió comercializar esta tecnología en televisores y teléfonos celulares en algún momento alrededor de 2010. [33] En mayo de 2010, Sony presentó una pantalla OLED enrollable impulsada por TFT . [34]
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A finales de 2010, Samsung Electronics anunció el desarrollo de un prototipo de pantalla AMOLED flexible de 4,5 pulgadas. [35] El dispositivo prototipo se exhibió en el Consumer Electronics Show 2011. [36] Durante la conferencia de prensa sobre los resultados trimestrales del tercer trimestre de 2011 , el vicepresidente de relaciones con los inversores de Samsung, Robert Yi, confirmó las intenciones de la compañía de aplicar la tecnología y lanzar productos que la utilicen a principios de 2012. [37] En enero de 2012, Samsung adquirió Liquavista, una compañía con experiencia en la fabricación de pantallas flexibles, y anunció planes para comenzar la producción en masa en el segundo trimestre de 2012. [38] [39]
En enero de 2013, Samsung presentó su nuevo producto, sin nombre, durante el discurso de apertura de la empresa en el CES de Las Vegas . Brian Berkeley, vicepresidente sénior del laboratorio de pantallas de Samsung en San José , California , había anunciado el desarrollo de pantallas flexibles. Dijo que "la tecnología permitirá a los socios de la empresa fabricar pantallas flexibles, enrollables y plegables", y demostró cómo el nuevo teléfono puede ser enrollable y flexible durante su discurso. [40]
Durante la presentación principal de Samsung en el CES 2013, se mostraron al público dos prototipos de dispositivos móviles con el nombre en código "Youm" que incorporaban la tecnología de pantalla AMOLED flexible. [41] "Youm" tiene una pantalla curva, el uso de la pantalla OLED le da a este teléfono negros más profundos y una relación de contraste general más alta con una mejor eficiencia energética que las pantallas LCD tradicionales . [42] Además, este teléfono tiene las ventajas de una pantalla enrollable; es más liviano, más delgado y más duradero que las pantallas LCD . Samsung afirmó que los paneles "Youm" se verán en el mercado en poco tiempo y que la producción comenzará en 2013. [43]
Samsung lanzó posteriormente el Galaxy Round , un teléfono inteligente con una pantalla y un cuerpo curvados hacia adentro, en octubre de 2013. [44] Uno de los conceptos de Youm, que presentaba un borde de pantalla curvo utilizado como área secundaria para notificaciones y accesos directos, se desarrolló en el Galaxy Note Edge lanzado en 2014. [45] En 2015, Samsung aplicó la tecnología a su serie insignia Galaxy S con el lanzamiento del Galaxy S6 Edge , una variante del modelo S6 con una pantalla inclinada sobre ambos lados del dispositivo. [46] Durante una conferencia de desarrolladores en 2018, Samsung mostró un prototipo de teléfono inteligente plegable , que posteriormente se reveló en febrero de 2019 como Galaxy Fold . [47] [48]
El Centro de Pantallas Flexibles (FDC) de la Universidad Estatal de Arizona anunció que en 2012 seguirá trabajando para desarrollar pantallas flexibles. [49] El 30 de mayo, en colaboración con científicos del Laboratorio de Investigación del Ejército , la ASU anunció que había fabricado con éxito la pantalla OLED flexible más grande del mundo utilizando tecnología de transistores de película fina (TFT). [50] La ASU pretende que la pantalla se utilice en "dispositivos delgados, ligeros, flexibles y muy resistentes". [50]
En enero de 2019, el fabricante chino Xiaomi presentó un prototipo de teléfono inteligente plegable . [51] El director ejecutivo de Xiaomi, Lin Bin , hizo una demostración del dispositivo en un video en la red social Weibo . El dispositivo cuenta con una gran pantalla plegable que se curva 180 grados hacia adentro en dos lados. La tableta se convierte en un teléfono inteligente, con una diagonal de pantalla de 4,5 pulgadas, ajustando la interfaz de usuario sobre la marcha.
Las pantallas flexibles tienen muchas ventajas sobre el vidrio: mayor durabilidad, menor peso, más delgadas que el plástico y pueden curvarse perfectamente y usarse en muchos dispositivos. [52] Además, la principal diferencia entre el vidrio y la pantalla enrollable es que el área de visualización de una pantalla enrollable puede ser más grande que el dispositivo en sí; si un dispositivo flexible mide, por ejemplo, 5 pulgadas de diagonal y un rollo de 7,5 mm, se puede almacenar en un dispositivo más pequeño que la pantalla en sí y cerca de 15 mm de espesor. [53]
Las pantallas flexibles que utilizan tecnología de papel electrónico suelen utilizar tecnologías electroforéticas o de electrohumectación. Sin embargo, cada tipo de papel electrónico flexible varía en sus especificaciones debido a las diferentes técnicas de implementación de las distintas empresas.
La tecnología de pantalla de papel electrónico flexible desarrollada conjuntamente por la Universidad Estatal de Arizona y HP emplea un proceso de fabricación desarrollado por HP Labs llamado Litografía de Impresión Autoalineada (SAIL). [54] Las pantallas se fabrican colocando capas de materiales semiconductores y metales entre láminas de plástico flexibles. Las pilas deben estar perfectamente alineadas y permanecer así. La alineación resulta difícil durante la fabricación cuando el calor durante la fabricación puede deformar los materiales y cuando la pantalla resultante también debe permanecer flexible. El proceso SAIL soluciona este problema "imprimiendo" el patrón semiconductor en un sustrato completamente compuesto, de modo que las capas siempre permanezcan en perfecta alineación. La limitación del material en el que se basa la pantalla solo permite una cantidad finita de rollos completos, lo que limita su aplicación comercial como pantalla flexible. [10] Las especificaciones proporcionadas con respecto a la pantalla prototipo son las siguientes:
La pantalla de papel electrónico flexible anunciada por AUO es única, ya que es la única variante que funciona con energía solar. También se incluye una batería recargable independiente cuando no se puede cargar con energía solar. [55] Especificaciones [26]
Especificaciones: [56]
* La parte inferior tiene una curva más pronunciada.
Muchas de las pantallas flexibles basadas en papel electrónico se basan en tecnología OLED y sus variantes. Aunque esta tecnología es relativamente nueva en comparación con las pantallas flexibles basadas en papel electrónico, la implementación de pantallas flexibles OLED ha experimentado un crecimiento considerable en los últimos años.
Especificaciones: [57]
Especificaciones: [39] [58]
En mayo de 2011, Human Media Lab en la Queen's University en Canadá presentó PaperPhone , el primer teléfono inteligente flexible , en asociación con el Centro de Pantallas Flexibles de la Universidad Estatal de Arizona. [23] PaperPhone usó 5 sensores de curvatura para implementar la navegación de la interfaz de usuario a través de gestos de curvatura de las esquinas y los lados de la pantalla. En enero de 2013, Human Media Lab presentó la primera tableta PC flexible, PaperTab, [24] en colaboración con Plastic Logic e Intel Labs, en CES. PaperTab es un entorno de múltiples pantallas en el que cada pantalla representa una ventana, aplicación o documento de computadora. Las pantallas se rastrean en 3D para permitir operaciones de múltiples pantallas, como cotejar para ampliar el espacio de visualización o apuntar con una pantalla sobre otra para abrir un archivo de documento. En abril de 2013 en París, Human Media Lab, en colaboración con Plastic Logic, presentó el primer prototipo de teléfono inteligente flexible accionado del mundo, MorePhone. [25] MorePhone acciona su cuerpo para notificar a los usuarios al recibir una llamada telefónica o un mensaje.
Nokia presentó el teléfono conceptual Kinetic en Nokia World 2011 en Londres. [31] La pantalla OLED flexible permite a los usuarios interactuar con el teléfono torciéndolo, doblándolo, apretándolo y plegándolo de diferentes maneras tanto en el plano vertical como en el horizontal. [60] El sitio web de periodistas tecnológicos Engadget describió interacciones como "[cuando] doblas la pantalla hacia ti, [el dispositivo] actúa como una función de selección o amplía las imágenes que estás viendo". [61] Nokia imaginó que este tipo de dispositivo estaría disponible para los consumidores en "tan solo tres años", y afirmó que ya posee "la tecnología para producirlo". [31]
En el CES 2013, Samsung mostró los dos teléfonos que incorporan la tecnología de pantalla flexible AMOLED durante su presentación principal, el Youm y un dispositivo prototipo sin nombre de Windows Phone 8. [62] [63] El Youm poseía una implementación estática de la tecnología de pantalla flexible AMOLED, ya que su pantalla tiene una curvatura establecida a lo largo de uno de sus bordes. [59] El beneficio de la curvatura permite a los usuarios "leer mensajes de texto, cotizaciones bursátiles y otras notificaciones desde el costado del dispositivo incluso si [el usuario] tiene una funda que cubre la pantalla". [59] El dispositivo prototipo sin nombre de Windows Phone 8 estaba compuesto por una base sólida de la que se extiende una pantalla AMOLED flexible. [63] La pantalla AMOLED en sí se dobla y fue descrita como "prácticamente irrompible incluso cuando se cae", según los representantes de Samsung. [41] Brian Berkeley, vicepresidente senior de Samsung Display, cree que este formato flexible "realmente comenzará a cambiar la forma en que las personas interactúan con sus dispositivos, abriendo nuevas posibilidades de estilo de vida... [y] permitirá a nuestros socios crear un ecosistema completamente nuevo de dispositivos". [41] El formato de Youm se utilizó finalmente en el Galaxy Note Edge , [45] y en los futuros dispositivos de la serie Samsung Galaxy S. [64]
ReFlex es un teléfono inteligente flexible creado por el Human Media Lab de la Queen's University . [65]
LG Electronics y Samsung Electronics presentaron televisores OLED curvos con pantalla curva en el CES 2013 con horas de diferencia. [66] [67] Ambas compañías reconocieron su respectivo prototipo de televisor OLED curvo como el primero de su tipo debido a su pantalla OLED flexible. [68] [69] El sitio web de periodistas tecnológicos The Verge señaló que la curva sutil del televisor OLED de 55" de Samsung le permitió tener una "experiencia de visualización más panorámica y más inmersiva, y de hecho mejora los ángulos de visión desde el costado". [66] La experiencia también se compartió al ver el televisor OLED curvo de 55" de LG. El equipo de LG también es capaz de reproducir 3D, además de la curvatura. [67]
* La parte inferior tiene una curva más pronunciada.
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